ไซแนปส์

นิยาม

ไซแนปส์เป็นจุดติดต่อระหว่างเซลล์ประสาทสองเซลล์ ช่วยให้การส่งผ่านสิ่งเร้าจากเซลล์ประสาทหนึ่งไปยังอีกเซลล์หนึ่ง ไซแนปส์ยังสามารถอยู่ระหว่างเซลล์ประสาทและเซลล์กล้ามเนื้อหรือเซลล์ประสาทสัมผัสและต่อม มีสองประเภทของซิแนปส์ที่แตกต่างกันโดยพื้นฐานคือไฟฟ้า (ทางแยกช่องว่าง) และสารเคมี สิ่งเหล่านี้ใช้การส่งสัญญาณกระตุ้นประเภทต่างๆ สารเคมียังสามารถแบ่งย่อยได้ตามสารส่งสาร (สารสื่อประสาท) สิ่งเหล่านี้ใช้สำหรับการส่งผ่าน

ซิแนปส์ยังสามารถแบ่งย่อยได้ตามประเภทของการกระตุ้น มีไซแนปส์ที่น่าตื่นเต้นและยับยั้ง ประสาทภายใน (ระหว่างเซลล์ประสาทสองเซลล์) ยังสามารถแบ่งย่อยได้ตามการแปลเช่นที่จุดใดบนเซลล์ประสาทที่ไซแนปส์ติดอยู่ มี 100 ล้านล้าน synapses ในสมองเพียงอย่างเดียว คุณสามารถสร้างและสลายได้ตลอดเวลาหลักการนี้เรียกว่า neural plasticity

คุณอาจสนใจ: เซลล์ประสาทของมอเตอร์

ภาพประกอบของเซลล์ประสาท

เซลล์ประสาท -
เซลล์ประสาท

1. เดนไดรต์
2. ไซแนปส์
   (แอกโซเดนไดรติก)
3. นิวเคลียส -
   นิวคลีโอลัส
4. ร่างกายของเซลล์ -
   นิวเคลียส
5. เนินซอน
6. ปลอกไมอีลิน
7. Ranvier ลูกไม้ขึ้น
8. เซลล์หงส์
9. ขั้ว Axon
10. ไซแนปส์
    (แอกโซแอกซอน)
    A - เซลล์ประสาทหลายขั้ว
    B - เซลล์ประสาท pseudounipolar
    C - เซลล์ประสาทสองขั้ว
    ก - โสม
    b - แอกซอน
    c - ซิแนปส์

คุณสามารถดูภาพรวมของภาพ Dr-Gumpert ทั้งหมดได้ที่: ภาพประกอบทางการแพทย์

โครงสร้างหน้าที่และงาน

ไซแนปส์ไฟฟ้า (ทางแยกช่องว่าง) ทำงานได้ทันทีในช่องว่างเล็ก ๆ ที่เรียกว่าช่องว่างแบบซินแนปติก ด้วยความช่วยเหลือของช่องไอออนทำให้สามารถส่งผ่านสิ่งเร้าจากเซลล์ประสาทไปยังเซลล์ประสาทได้โดยตรง ไซแนปส์ประเภทนี้พบในเซลล์กล้ามเนื้อเรียบเซลล์กล้ามเนื้อหัวใจและในจอประสาทตา เหมาะสำหรับการส่งต่ออย่างรวดเร็วเช่นการสะท้อนเปลือกตา การส่งต่อเป็นไปได้ทั้งสองทิศทาง (แบบสองทิศทาง).

ไซแนปส์ทางเคมีประกอบด้วย presynapse, synaptic cleft และ postsynapse Presynapse มักเป็นปุ่มสิ้นสุดของเซลล์ประสาท โพสซิแนปส์เป็นจุดบนเดนไดรต์ของเซลล์ประสาทที่อยู่ติดกันหรือส่วนเฉพาะของเซลล์กล้ามเนื้อหรือต่อมที่อยู่ติดกัน ช่องว่างของซินแนปติกใช้ในการส่งสัญญาณกระตุ้นด้วยความช่วยเหลือของสารสื่อประสาท สัญญาณไฟฟ้าก่อนหน้านี้จะถูกแปลงเป็นสัญญาณเคมีแล้วกลับเป็นสัญญาณไฟฟ้า การส่งต่อประเภทนี้ทำได้ในทิศทางเดียวเท่านั้น (ทิศทางเดียว).
ศักย์ไฟฟ้าจะดำเนินการไปยัง presynapse ผ่านทางแอกซอนของเซลล์ประสาท ในเมมเบรน presynaptic ช่อง Ca ที่ควบคุมด้วยแรงดันไฟฟ้าจะเปิดขึ้นโดยศักยภาพในการกระทำ มีถุงเล็ก ๆ อยู่ในพรีซิแนปส์ (ถุง)ที่เต็มไปด้วยเครื่องส่งสัญญาณ ความเข้มข้นของแคลเซียมที่เพิ่มขึ้นทำให้ถุงรวมตัวกับเมมเบรน presynaptic และสารสื่อประสาทถูกปล่อยออกไปในช่องว่างของซินแนปติก การขนส่งประเภทนี้เรียกว่าเอ็กโซไซโทซิส ยิ่งความถี่ที่มีศักยภาพในการกระทำสูงขึ้นถุงก็จะปล่อยสารสื่อประสาทที่เก็บไว้ออกมามากขึ้น จากนั้นสารสื่อประสาทจะแพร่กระจายผ่านช่องว่างซิแนปติกซึ่งมีความกว้างประมาณ 30 นาโนเมตรและเชื่อมต่อกับตัวรับสารสื่อประสาท สิ่งเหล่านี้ตั้งอยู่บนเมมเบรนโพสซิแนปติก นี่คือช่องทางที่ทั้ง ไอโนโทรปิก หรือ metabotropic คือ.หากโพสต์ซินแนปส์เป็นแผ่นท้ายมอเตอร์มันเป็นช่องไอโอโทรปิกที่เชื่อมต่อโมเลกุลสองโมเลกุลของสารส่งสาร (อะซิทิลโคลีน) เทียบท่าแล้วเปิดแบบนี้ สิ่งนี้ช่วยให้ไอออนบวกไหลเข้า (ส่วนใหญ่เป็นโซเดียม) สิ่งนี้ทำให้โพลาไรซ์โพสต์ซินแนปส์และสร้างโพสซินแนปติกที่มีศักยภาพ (EPSP) EPSP ต้องใช้เวลาหลายอย่างในการเปลี่ยนมันให้เป็นศักยภาพในการดำเนินการอีกครั้ง EPSP จะสรุปในแง่ของเวลาและพื้นที่และศักยภาพในการดำเนินการโพสต์ซินแนปติกก็เกิดขึ้นบนเนินเขาแอกซอนที่เรียกว่า จากนั้นศักยภาพการกระทำนี้สามารถส่งต่อผ่านแอกซอนของเซลล์ประสาทนี้และกระบวนการทั้งหมดจะเริ่มต้นอีกครั้งในไซแนปส์ถัดไป นี่คือการกระทำของไซแนปส์ที่น่าตื่นเต้น
ในทางกลับกันไซแนปส์ที่ยับยั้งคือ hyperpolarized และมีโอกาสเกิดภาวะโพสต์ซินแนปติก (IPSPs) ในทางเดินหายใจ มีการใช้สารสื่อประสาทชนิดยับยั้งเช่นไกลซีนหรือกาบา
การส่งข้อมูลผ่านทางเคมีซินแนปส์ใช้เวลานานขึ้นเล็กน้อยเนื่องจากการปล่อยสารสื่อประสาทและการแพร่กระจาย
อนึ่งสารสื่อประสาทถูกนำกลับมาใช้ใหม่ พวกมันกลับจากช่องว่างระหว่างซินแนปติกไปยังพรีซิแนปส์และบรรจุอีกครั้งในถุง เอนไซม์โคลินเอสเตอเรสมีบทบาทสำคัญในสารส่งสัญญาณอะซิติลโคลีน มันแยกสารสื่อประสาทออกเป็นโคลีนและกรดอะซิติก (อะซิเตท) ดังนั้น acetylcholine จึงไม่ทำงาน
มีวิธีอื่นในการปิดการส่งข้อมูลแบบซินแนปติก ตัวอย่างเช่นช่องไอออนบวกของ postynapse สามารถปิดใช้งานได้

คุณอาจสนใจ: เส้นใยประสาท

Synaptic แหว่ง

Synaptic cleft เป็นส่วนหนึ่งของไซแนปส์และตั้งชื่อพื้นที่ระหว่างเซลล์ประสาทสองเซลล์ที่ติดต่อกัน นี่คือที่ที่สัญญาณจะถูกส่งผ่านด้วยความช่วยเหลือของศักยภาพในการดำเนินการ ไซแนปส์เป็นแผ่นท้ายมอเตอร์หรือไม่เช่นการเปลี่ยนระหว่างเส้นประสาท และเซลล์กล้ามเนื้อใช้คำเดียวกัน

ดังจะเห็นได้จากคำว่า "gap" มีช่องว่างระหว่างเซลล์ดังนั้นจึงไม่มีการสัมผัสโดยตรง Presynapse ตั้งอยู่ที่ด้านหนึ่งของช่องว่าง synaptic นี่คือจุดที่สัญญาณไฟฟ้าจากเซลล์ประสาทต้นน้ำมาถึง นำไปสู่การปลดปล่อยสารสื่อประสาทจากถุงน้ำเช่นมันถูกแปลงเป็นสัญญาณทางเคมี จากนั้นจะย้ายผ่านช่องว่างซิแนปติกและไปถึงเยื่อโพสซิแนปติกของเซลล์ปลายน้ำ นี่คือจุดที่อีกด้านหนึ่งของช่องว่างซิแนปติกตั้งอยู่ สัญญาณจะถูกแปลงเป็นไฟฟ้าอีกครั้งโดยตัวรับในเยื่อหุ้มเซลล์จึงไปถึงเซลล์ประสาทที่สอง ความตื่นเต้นจึงถูกส่งต่อไป

สารสื่อประสาท ได้แก่ อะซิติลโคลีนเซโรโทนินหรือโดปามีน

คุณอาจสนใจ: อะซิทิลโคลีนเซโรโทนินโดพามีน

พิษไซแนปส์ - โบทอกซ์

สารพิษจากไซแนปส์โดยทั่วไป ได้แก่ curare, botulinum toxin, tetanus toxin, atropine, ยาฆ่าแมลง parathion E605, sarin และ alpha-lactrotoxin
ไซแนปส์เป็นระบบที่ซับซ้อนที่ประสานกันอย่างสมบูรณ์แบบ ด้วยเหตุนี้จึงค่อนข้างไวต่อการรบกวนของสารบางชนิด สิ่งที่เรียกว่าสารพิษไซแนปส์เหล่านี้เรียกอีกอย่างว่า neurotoxins ตัวอย่างเช่นเกิดขึ้นในโลกของสัตว์และพืชหรือเกิดจากแบคทีเรีย
นี่คือตัวอย่างบางส่วนของ neurotoxins และวิธีการทำงาน:
Curare: Curare เป็นพิษจากพืชที่เติบโตในอเมริกาใต้ ชาวพื้นเมืองใช้มันเป็นพิษลูกศรในการล่าสัตว์ Curare เป็นตัวต่อต้านการแข่งขันกับสารสื่อประสาท acetylcholine สิ่งนี้เกิดขึ้นที่แผ่นปิดท้ายแบบใช้มอเตอร์ Curare แทนที่ acetylcholine จากตัวรับของ postynapse แต่ไม่เปิดตัวรับ ดังนั้นจึงไม่มี EPSP และไม่มีการส่งต่อศักยภาพในการดำเนินการ สิ่งนี้ทำให้กล้ามเนื้อเป็นอัมพาตและผู้ได้รับผลกระทบเสียชีวิตด้วยโรคอัมพาตทางเดินหายใจ ดังนั้นมันจึงเป็นพิษร้ายแรง
Botulinum toxin: สารพิษนี้ผลิตโดยแบคทีเรีย Clostirdium botulinum มันยับยั้งการปล่อยสารสื่อประสาท acetylcholine จากถุงโดยการทำลายเอนไซม์ที่จำเป็น ดังนั้นจึงไม่มีการถ่ายโอนศักยภาพของการกระทำไปยังเซลล์กล้ามเนื้อปลายน้ำและส่งผลให้เป็นอัมพาต พิษนี้ใช้เฉพาะในการศัลยกรรมความงามเพื่อทำให้กล้ามเนื้อใบหน้าเป็นอัมพาตและลดริ้วรอย ในกรณีนี้เรียกว่า "โบท็อกซ์" นอกจากนี้ยังใช้ในการบำบัดโรคทางประสาทและกล้ามเนื้อเช่นอาการเกร็ง เป็นสารพิษต่อระบบประสาทที่ทรงพลังที่สุดที่รู้จักกัน ด้วยเหตุนี้จึงควรใช้ในความเข้มข้นต่ำมากเท่านั้น

อ่านเพิ่มเติมเกี่ยวกับหัวข้อนี้ได้ที่: โบท็อกซ์

พิษบาดทะยัก: สารพิษนี้ผลิตโดยแบคทีเรียที่เรียกว่า Clostirdium tetani สิ่งเหล่านี้มักพบในโลหะที่เป็นสนิม มีสภาวะที่เหมาะสมที่สุดสำหรับบาดแผลที่แบคทีเรียจะทนได้ ซึ่งเป็นที่ตั้งของช่องทางเข้าของสารพิษเพื่อเข้าสู่ร่างกาย มันจะ ถอยหลังเข้าคลอง ขนส่งไปยังแตรด้านหน้าของไขสันหลัง ที่นั่นทำลายเอนไซม์ที่มีหน้าที่ในการปล่อยสารยับยั้งจากถุง เป็นผลให้อวัยวะภายในที่ถูกยับยั้งไม่สามารถทำงานได้อีกต่อไป การขาดการยับยั้งนำไปสู่การกระตุ้นกล้ามเนื้อมากเกินไป สิ่งนี้นำไปสู่การเป็นตะคริวที่ยืดออกและรอยยิ้มที่เรียกว่าปีศาจในผู้ที่ได้รับผลกระทบ ผู้ป่วยเสียชีวิตจากการขาดอากาศหายใจอันเป็นผลมาจากกล้ามเนื้อหายใจตึงอย่างถาวร โชคดีที่มีการฉีดวัคซีนป้องกันสารพิษนี้
Atropine: Atropine เกิดขึ้นในคืนที่มืดมิด แทนที่ acetylcholine จากตัวรับใน postynapse แต่ไม่ทำให้ช่องเปิด ไม่มีโซเดียมไหลบ่าเข้ามาจึงไม่สามารถก่อตัวขึ้นได้
ยาฆ่าแมลง Parathion E 605: สารฆ่าแมลง Parathion E 605 ยับยั้งเอนไซม์ cholinesterase ซึ่งโดยปกติควรแยก acetylcholine ในช่องว่าง synaptic ด้วยวิธีนี้เท่านั้นที่สามารถเคลื่อนย้ายกลับไปยังวัตถุและเก็บไว้ในถุงได้อีกครั้ง หากทำไม่ได้ก็จะมีสารสื่อประสาทมากเกินไปและทำให้เกิดการลดขั้วอย่างถาวรของโพสต์ซินแนปส์ จากนั้นกล้ามเนื้อจะเป็นตะคริวถาวร การหดตัวถาวรของกล้ามเนื้อทางเดินหายใจนำไปสู่ความตายในที่สุด สารนี้ถูกห้ามใช้ในเยอรมนี นอกจากยาฆ่าแมลงแล้วสารเคมีในการทำสงครามซารินยังมีโหมดการออกฤทธิ์เช่นเดียวกัน มีโครงสร้างคล้ายกับพาราไธออนและถูกดูดซึมผ่านทางเดินหายใจและผิวหนัง เป็นอันตรายถึงชีวิตแม้ในปริมาณที่น้อย
Alpha-lactrotoxin: สารนี้เป็นพิษของแมงมุมแม่ม่ายดำ มันทำให้คลอง Ca ใน presynapse เปิดอย่างถาวร สิ่งนี้นำไปสู่การส่งต่อศักยภาพในการกระทำที่คาดไว้อย่างถาวรและทำให้เกิดตะคริวที่กล้ามเนื้อ

คุณอาจสนใจ: บาดทะยัก